[发明专利]一种负极极片及包含其的电化学装置和电子设备

说明书

本申请提供了一种负极极片及包含其的电化学装置及电子设备，其中所述负极极片集流体和负极活性材料层，所述负极活性材料层包括负极活性材料和粘结剂；所述的负极活性材料层涂覆在所述集流体上，所述负极极片至少分为第一区域和第二区域，所述第一区域的热失重曲线的微分曲线首个峰的峰高对应的温度大于350℃。本申请提供的负极极片、电化学装置及电子设备，其中的负极极片经过改性后，其动力学不均匀性得到改善，进而电化学装置的整体动力学窗口得到提升，电化学性能得到改善。

技术领域

本申请涉及电化学技术领域，具体涉及一种负极极片及包含其的电化学装置和电子设备。

背景技术

锂离子电池作为一种高效移动式能源凭借其高电压、高比能量、长循环寿命的优势已经广泛应用于电话、笔记本电脑、数码相机等电子产品中。尤其随着近年来智能手机的快速普及，人们对于储能的锂离子电池的充电速率和能量密度要求越来越高，因此，对锂离子电池负极极片的动力学性能的要求也越来越高。例如负极极片析锂问题、极片膨胀问题等，最终将影响锂离子电池的电化学性能。

发明内容

本申请的目的在于提供一种负极极片及包含其的电化学装置和电子设备，所述负极极片具有优异的动力学性能，进而该电化学装置和电子设备具有更好的电化学性能。

本申请第一方面提供了一种负极极片，其包括集流体和负极活性材料层，所述负极活性材料层包括负极活性材料和粘结剂，所述负极活性材料层涂覆在所述集流体上，所述负极极片至少分为第一区域和第二区域，所述第一区域的热失重曲线的微分曲线首个峰的峰高对应的温度大于350℃，所述第二区域的热失重曲线的微分曲线首个峰的峰高对应的温度小于350℃。在本申请的一些实施方式中，所述第一区域包括负极极片宽度方向边缘区、负极极片长度方向边缘区、负极极片单面区和负极极片拐角区中的至少一个区域。

本申请中，所述热失重曲线的微分曲线(DTG曲线)是将热失重曲线(TG曲线)进行微分得到，发明人在研究中获得的本申请的负极极片，对其负极极片的第一区域进行DTG分析时，其DTG曲线首个峰的峰高对应的温度大于350℃，所述第二区域的DTG曲线首个峰的峰高对应的温度小于350℃。本申请中所说的“峰高”可以理解为首个峰的最大值。

发明人在研究中发现，当锂离子电池的动力学性能提升到一定程度时，负极极片的动力学不均匀性会愈发明显，会出现局部界面问题，比如头尾析锂、边缘析锂，单面区析锂等。本申请通过对负极极片的局部区域进行改性，改善了负极极片局部区域的动力学性能，改善了负极极片的动力学不均匀性，对于锂离子电池的整体动力学窗口具有非常显著的提升，进而也改善了锂离子电池的电化学性能。

本申请中的“边缘区”具有其一般含义，可以理解为靠近负极极片边缘的区域，所述“边缘区”的范围不做具体限定，例如所述长度方向边缘区可以是负极极片沿长度方向两端的2mm至20mm范围内；所述宽度方向边缘区可以是负极极片沿宽度方向边缘的1％至15％的宽度范围内。边缘区处理的范围过小，起不到提升锂离子电池动力学性能的作用，边缘区处理范围过大，生产工艺相对复杂，生产成本提高。本申请将负极极片宽度方向边缘区和/或负极极片长度方向边缘区控制在上述范围内，能够提升锂离子电池动力学性能、降低生产成本。

本申请中的“单面区”具有其公知的含义，在双面涂覆的负极极片中，通常存在一个区域，其集流体仅一面涂有负极活性材料层，另一面未涂负极活性材料层，该单面涂覆负极活性材料层的区域称为单面区，示例性地，在卷绕电池中，所述单面区通常位于卷绕的开始端。

在本申请的一些实施方式中，所述第一区域的负极活性材料层的活性比表面积大于或等于K·25cm²/g，其中K为校正参数，K＝15μm/Dv50，其中Dv50为所述第一区域中负极活性材料的中值粒径；且所述第一区域的负极活性材料层的活性比表面积大于所述第二区域的负极活性材料层的活性比表面积。